Антенна для дмв-диапазона

Многоэтажная антенна ДМВ .

Для приема программ в 21—39-м телевизионных каналах радиолюбители ча­сто применяют широкопо­лосные антенны. В то же время в диапазоне ДМВ с одного направления обыч­но принимаются программы только по одному телеви­зионному каналу. Поэтому использование широкопо­лосных антенн в большинст­ве случаев не оправдано.

Кроме того, одноканальные антенны при тех же габа­ритах имеют больший коэф­фициент усиления, лучше защищены от помех, их проще объединить в синфаз­ные антенные системы. Учи­тывая это, и была разрабо­тана многоэтажная антенна ДМВ.

Предлагаемая антенна при сравнительно небольших размерах, малой массе и па­русности имеет большой коэффициент усиления — в пределах 16...20 дБ (40... 100 раз). Коэффициент бе­гущей волны (КБВ) в фиде­ре с волновым сопротивле­нием 75 Ом равен не ме­нее 0,7. Антенна обеспечи­вает прием в 28-м телеви­зионном канале, н6 ее легко изготовить и на любой дру­гой канал ДМВ.

(рис. 2), расположенных в несколько (4, 5, 7—9) эта­жей с относительно про­стым способом питания (рис. 3).

В диапазоне ДМВ сильно выражен поверхностный эф­фект: глубина проникнове­ния тока равна всего 2,5 мкм. При шероховато­сти поверхности вибраторов, соизмеримой с глубиной проникновения тока, суще­ственно увеличивается со­противление потерь и элект­рическая длина вибраторов. Поэтому при необходимо­сти вибраторы, изготовлен­ные из голого провода, по­лируют пастой ГОИ (вдоль провода).

Электрическая длина виб­раторов зависит от диамет­ра металлической траверсы, на которой они закреплены, способа крепления вибрато­ров и качества контактов между ними и траверсой , что требует индиви­дуальной настройки полотен «волновой канал». Поэтому для обеспечения хорошей повторяемости антенны тра­версы изготовлены из изо­ляционного материала (стеклотекстолита, тексто­лита, органического стекла или пропитанного влагоустойчивым составом дерева) сечением от 8Х8 до 12Х XI 2 мм. Это также позво­ляет отказаться от сложных симметрирующих устройств и упрощает питание ан­тенны.

Активные вибраторы всех этажей соединены парал­лельно двухпроводной воз­душной линией, как показа­но на рис. 3, а, через согла­сующие элементы, изготав­ливаемые из скоб по рис. 3, б, выполненных из обмоточного провода диа­метром 1,9...2 мм. Длина согласующих элементов да­на в табл. 1. Расстояние между проводами воздушной линии находят из отношения D/d, приведенного в табл. 1, где D — расстояние между проводами воздушной ли­нии, d — диаметр провода. Диаметр провода d выбира­ют таким, чтобы размер D находился в пределах 10... 18 мм. Для правильной фазировки полотен «волновой канал» воздушную линию плавно поворачивают в про­странстве между этажами на 180°, строго выдерживая размер D по всей длине двумя — четырьмя диэлект­рическими распорками. Рас­порки изготавливают из по­листирола или полиэтилена толщиной 2...3 мм, например, из полиэтиленовых крышек для стеклянных банок.

Места соединения согла­сующих элементов с двух­проводной линией и актив­ными вибраторами пропаи­вают припоем ПОС с со­держанием олова не менее 60 % паяльником мощ­ностью 90...150 Вт, не залуживая провода за зонами пайки. С проводов в эмале­вой изоляции эмаль удаля­ют только в местах пай­ки. Необходимо применять флюс, обеспечивающий зер­кальную поверхность пайки. Наиболее простой состав флюса: шесть частей глице­рина на одну часть соля­ной кислоты. Его остатки после пайки удаляют водой.

Входные сопротивления Zx полотен «волновой ка­нал» и волновые сопротивле­ния воздушных линий при­няты равными и выбраны такими, чтобы суммарное входное сопротивление Zg

антенны было равно 75 или 33,3 Ом. Фидер из коаксиально­го кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом к че­тырех- или пятиэтажной ан­тенне подключают непосред­ственно по рис. 3,а, а к семи- восьми- или девя­тиэтажной — через чет­вертьволновый трансформа­тор сопротивлений из 50-омного кабеля по рис. 3, в в точках соединения воз­душной линии и ближайшего к середине антенны согла­сующего элемента. Разде­ланные концы кабелей долж­ны быть минимальной дли­ны.

Следует иметь в виду, что. потери в фидере из рас­пространенных кабелей РК75-4-11, РК75-4-12, РК75-4-15, имеющих в диа­пазоне ДМВ погонное зату­хание 0,32...0,35 дБ/м, дли­ной 10 м будут достигать 50...55 %, а длиной 30 м — 87...90 %. У кабелей, в конце обозначения которых добав­лены буквы АИ или АК, погонное затухание на 20... 25 % больше, чем у одно­типных без этих букв.

Для приема ДМВ лучше приме­нять кабели, которые имеют в 2...3 раза меньшее погонное затухание. Паспортный срок службы коаксиальных кабе­лей в поливинилхлоридной защитной оболочке равен 5...8 лет, в полиэтилено­вой— 12 лет . К концу срока службы погонное зату­хание кабеля увеличивается на 20...75 %. Кабель с не­герметизированными места­ми разделки или поврежден­ной оболочкой . «стареет» значительно быстрее. В диапазоне ДМВ нельзя приме­нять кабели с редкой оп­леткой.

Антенну просто пересчи­тать на любой другой канал ДМВ. Для этого все ее гео­метрические размеры, кроме диаметров проводов и шири­ны воздушной линии D, умножают на коэффициент пересчета K=530/f , где fep — средняя частота кана­ла ДМВ в мегагерцах. К по­лученной при пересчете дли­не вибраторов А, В, С, Е, Р добавляют поправку на уко­рочение в зависимости от номера канала по группам 21—24,25—33, 34—42, 43— 48, 49—55, 56—60: +1; 0; —1; —1,5; —2 и —2,5 мм соответственно.

Длина виб­раторов должна быть выдер­жана с точностью до 0,5 мм, другие размеры — до 1 мм, отклонение концов траверс от направления приема — до 15 мм. Диаметры про­водов могут отличаться от .расчетных на 0,1 мм. Пас­сивные вибраторы, при не­значительном ухудшении па­раметров, можно изготовить из полированного дюралю­миниевого провода, осталь­ные токоведущие элементы антенны — только из мед­ного.

При сборке антенны сна­чала крепят к мачте тра­версы с предварительно про­сверленными под вибраторы отверстиями. Все вибраторы слегка расплющивают в средней части для их фик­сации в траверсах. Первы­ми устанавливают активные вибраторы, затем монтируют согласующие элементы и воздушную линию. Далее выкусывают перемычки сог­ласующих элементов между проводами воздушной линии и устанавливают остальные вибраторы. Концы траверс фиксируют синтетическим шнуром, придающим жест­кость конструкции и защи­щающим верхнюю траверсу от птиц. На другие траверсы и вибраторы диаметром ме­нее 4 мм птицы не садятся.

После монтажа фидера ме­ста разделки кабелей, пайки, элементы, изготовленные из голого провода, и места крепления вибраторов по­крывают полистирольным лаком, клеем БФ-4 или эпоксидным клеем, разве­денным техническим спир­том или ацетоном. На виб­раторы наносят слой, по возможности очень тонкий.

При наличии генератора ДМВ и рефлектометра можно добиться более высо­кого значения КБВ. Под­гибая к активным вибра­торам или отгибая от них согласующие элементы вме­сте с линией, добиваются максимального КБВ. Если согласующий элемент приш­лось подогнуть более чем на 6 мм, то размер е уве­личивают, а если отогнуть — уменьшают на 2...3 мм и повторяют настройку.

Антенна имеет очень уз­кую диаграмму направлен­ности в вертикальной пло­скости. Поэтому мачту ус­танавливают строго верти­кально. Иногда при установ­ке антенны на краю кры­ши со стороны телецентра лучшие результаты полу­чаются при незначительном (до 3°) наклоне мачты к земле в этом направле­нии. В результате склады­ваются прямая и отражен­ная от земли волны.

Расстояние до другой ан­тенны ДМВ, принимающей с того же направления, должно быть не менее 1,2 м, а до всех прочих антенн — не менее 0,7 м. Расстояние от нижней тра­версы до крыши — не ме­нее 1,5 м.